KR19980018997A - 대물 렌즈용 2축 구동 장치를 구비한 광학 픽업 장치(optical pickup device with biaxial drive for objective lens) - Google Patents
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Abstract
레이저 광 검출/방출 패키지(3)와 대물 렌즈(4)를 구동하는 2축 구동부(5)가 이들을 배선 패턴(2a, 2b)을 전기적으로 접속시키는 배선 패턴(2a, 2b)을 갖는 배선 기판(1) 상에 지지된다. 레이저 광 검출/방출 패키지(3) 내에는 광 신호를 검출하는 포토 다이오드(12, 13)를 포함하는 포토 다이오드 IC(14) 상에 형성된 광학 프리즘(15) 및 레이저 칩(16)을 구비한 레이저 커플러(11)가 패키지화된다. 레이저 광 검출/방출 패키지(3) 대신에, 레이저 커플러(11)를 지지하는 보조 배선 기판이 배선 기판(1)에 형성된 리세스 내에 삽입되어 그 내부에 보유될 수 있다.
Description
본 발명은, 예를 들어 휴대용 또는 차량 탑재용 광학 디스크 장치에서 사용하기에 적합한 광학 픽업 장치에 관한 것이다.
도15 및 도16은 2개의 종래의 광학 픽업 장치를 도시하고 있다.
도15에 도시된 종래의 광학 픽업 장치는 다이캐스트 아연 또는 알루미늄으로 형성된 기부(101)를 포함하며, 이 기부 상에는 대물 렌즈(102)를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 2축 구동부(103)와, 레이저 광을 방출시키는 레이저 광 방출부(104)와, 예를 들어 포토 다이오드(photo diode) 형태의 광 신호 검출부(105)가 고정된다. 이들 외에도, 기부(101)는 접착제 또는 나사에 의해 기부(101)에 고정된 가요성 기판 또는 유리 에폭시 기판 등의 형태로 된 접속용 기판 재료(106, 107)를 지지한다. 이들 접속용 기판 재료(106, 107)는 2축 구동부(103), 레이저 광 방출부(104) 및 광 신호 검출부(105)를 도시하지 않은 외부 서보(servo) 회로 또는 RF 신호 처리기에 접속한다. 도면 부호 108은 2축 구동부(103)를 보호하는 커버를 나타내고, 도면 부호 109는 이송 가이드를 나타낸다.
도16에 도시된 다른 종래의 픽업 장치는 상술한 기부(101)와 유사한 다이캐스트 아연 또는 알루미늄으로 형성된 기부(201)를 포함하며, 이 기부(201) 상에는 커버(202)에 의해 보호되고 대물 렌즈(203)를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 2축 구동부(도시하지 않음)와, 레이저 광을 방출시키는 레이저 광 방출부 및 광 신호 검출부를 패키지화한 레이저 광 검출/방출부(204)가 고정되어 있다. 2축 구동부와 레이저 광 검출/방출부(204)는 상술한 접속용 기판 재료(106, 107)와 유사한 기부(201)에 고정된 접속용 기판 재료(205, 206)에 의해 외부 서보 회로, RF 신호 처리기 등에 접속된다.
그러나, 도15 및 도16에 도시된 종래의 광학 픽업 장치에 있어서는, 기부 상에 놓여지는 패키지화 부품을 사용하고 이 패키지화 부품을 외부 서보 회로, RF 신호 처리기 등에 접속시키는 접속용 기판 재료를 기부에 고정시켜야 하는 구조로 인해 소형화 및 박형화와 그 제조 공정의 단순화에 곤란함이 있었다.
이러한 종래의 장치와 관련해서 본 발명의 목적은 소형화, 박형화, 제조 공정의 단순화 및 제조 비용의 감소를 제공할 수 있는 광학 픽업 장치를 제공하는 데에 있다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 부분 확대 사시도.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 레이저 광 검출/방출 패키지의 단면도.
도4a 및 도4b는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 부분 확대 사시도.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 보조 배선 기판 상에서의 레이저 커플러의 장착 위치를 설명하기 위한 측면도.
도7a 및 도7b는 본 발명의 제3 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 부분 확대 사시도.
도9a 및 도9b는 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도10은 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 보조 배선 기판의 부분 확대 사시도.
도11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 개략도.
도12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 측면도.
도13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광학 픽업 장치의 사시도.
도15는 종래의 광학 픽업 장치의 사시도.
도16은 다른 종래의 광학 픽업 장치의 사시도.
도17은 도1b의 레이저 광 검출/방출부의 부분 개략 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 배선 기판
1a : 절곡부
2a, 2b, 24 : 배선 패턴
3 : 레이저 광 검출/방출 패키지
4 : 대물 렌즈
5 : 2축 장치
6 : 외부 접속용 커넥터
11 : 레이저 커플러
12, 13 : 포토 다이오드
14 : 포토 다이오드 IC
15 : 광학 프리즘
16 : 레이저 칩
18, 28 : 밀봉 커버
22 : 보조 배선 기판 부착용 구멍
23 : 보조 배선 기판
33 : 격자체
34 : 홀로그램
본 발명의 일 실시예에 있어서는, 전기 접속용 배선 패턴을 갖는 배선 기판과, 배선 패턴에 전기적으로 접속시키고 광 방출부 및 광 신호 검출부를 갖는 배선 기판 상의 광 검출/방출 패키지 또는 광 검출/방출 배선 기판과, 대물 렌즈를 구동하기 위해 배선 패턴에 전기적으로 접속하는 배선 기판 상의 2축 구동 장치를 포함하는 광학 픽업 장치가 제공된다.
광학 픽업 장치는 배선 패턴으로의 전기적 접속을 위해 배선 기판 상에 놓여지는 외부 접속용 커넥터를 포함할 수 있다. 외부 접속용 커넥터는 광학 픽업 장치를 외부 서보 회로, RF 신호 처리기 또는 이와 유사한 요소에 접속시킨다.
배선 기판은 광 검출/방출 배선 기판을 내부에 수용하는 리세스를 구비할 수 있다. 이 경우, 광 검출/방출 배선 기판은 배선 기판에 대해 수직으로 배치될 수 있다. 광 방출부로부터 방출된 광의 비점수차를 최소화하기 위해 광 방출부의 광 검출/방출 배선 기판 상에서의 광축은 배선 기판의 법선에 대해 45°의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
배선 기판은 부분적으로 절곡되고 이 절곡부에 광 검출/방출 배선 기판이 부착되게 할 수 있다. 절곡부는 배선 기판에 대해 사실상 수직으로 될 수 있다. 광 방출부로부터 방출된 광의 비점수차를 최소화하기 위해 광 방출부의 광 검출/방출 배선 기판 상에서의 광축은 배선 기판의 법선에 대해 45°의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 상기 구성을 갖는 광학 픽업 장치에 있어서는, 광 방출부 및 광 신호 검출부를 갖는 광 검출/방출 패키지 또는 광 검출/방출 기판과 대물 렌즈를 구동시키는 2축 구동부 모두가 이들을 배선 패턴에 전기적으로 접속시키는 접속용 배선 패턴을 갖는 배선 기판 상에 지지되기 때문에, 본 광학 픽업 장치는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며 단순화되고 저렴한 제조 공정으로 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
본 발명의 상기 및 기타 형태 및 특징들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 양호한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 보다 상세하게 설명될 것이다.
도1a 및 도1b는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 픽업 장치를 도시하고 있다. 도1a는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시키기 전의 장치의 형태를 도시하고 있고, 도1b는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시킨 후의 장치의 형태를 도시하고 있다.
도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 광학 픽업 장치에 있어서는, 적절한 기계적 강도를 갖는 다층 구조 형태의 배선 기판(1)이 전기 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 구비하고, 레이저 광 검출/방출 패키지(3)와, 대물 렌즈(4)를 X, Y 및 Z 방향으로 구동시키는 2축 장치(5)와, 외부 접속용 커넥터(6)를 그 위에 견고하게 지지한다. 다층 구조는 구리 라미네이트화 다층 구조, 철 기초 재료 또는 세라믹 위에 유리 에폭시 수지를 제공함으로서 형성될 수 있다.
이 경우에, 레이저 광 검출/방출 패키지(3) 및 2축 장치(5)는 은 페이스트(silver paste)와 같이 열 전도성이 충분히 큰 (도시하지 않은) 접착제에 의해 배선 기판(1) 상으로 고정된다. 레이저 광 검출/방출 패키지(3)는 배선 패턴(2a)의 한 단부에 전기적으로 접속된다. 구체적으로는, 도2에 도시된 바와 같이 레이저 광 검출/방출 패키지(3)의 측면 전극(7)이 땜납(8)에 의해 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)의 한 단부에 전기적으로 접속된다. 도1b에 도시된 바와 같이, 2축 장치(5)의 접속 단자(5a)가 배선 패턴(2b)의 한 단부로의 전기적 접속을 위해 납땜된다. 배선 패턴(2a, 2b)의 다른 단부는 도시하지 않은 외부 서보 회로 또는 RF 신호 처리기에 접속되어 있는 외부 접속용 커넥터(6)의 단자에 접속된다.
도3은 레이저 광 검출/방출 패키지(3)의 구조를 도시한 도1a의 III-III을 따라 취한 단면도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 레이저 광 검출/방출 패키지(3)는 와이어 결합용 랜드(9)를 갖는, 예를 들어 세라믹 패키지 또는 성형 수지 패키지 형태의 패키지(10)와, 이 패키지(10)에 장착되는 레이저 커플러(11)를 포함한다. 레이저 커플러(11)는 광 신호 검출용의 한 쌍의 포토 다이오드(12, 13)를 갖는 포토 다이오드 IC(14)를 포함하며, 이 포토 다이오드 IC 상에는 포토 다이오드(12, 13)를 덮는 광학 프리즘(15)과, 레이저 칩(16) 예를 들어 반도체 레이저를 지지하는 블록(17)이 대향되어 장착된다. 포토 다이오드 IC(14)와 와이어 결합용 랜드(9)가 와이어(W)에 의해 접속되고, 와이어 결합용 랜드(9)는 패키지(10)의 측면 전극(7)에 전기적으로 접속된다. 또한, 패키지(10) 상에는 유리제의 밀봉 커버(18)가 내습성이 우수한 밀봉 재료(19)에 의해 고정된다. 밀봉 커버(18) 상에는 삼각형 또는 전달(transfer) 프리즘(20)이 장착된다.
삼각 프리즘(20)은 레이저 커플러(11)의 레이저 칩(16)으로부터 방출된 레이저 광(21)이 광학 프리즘(15)의 반사면에 의해 반사된 다음, 삼각 프리즘(20)의 경사면의 내측에 의해 2축 장치(5) 쪽으로 반사되고, 그후 역 경로를 통해 복귀하는 레이저 광(21)이 포토 다이오드 IC(14) 상의 포토 다이오드(12, 13) 내로 입사하는 위치에서 장착된다. 구체적으로는, 삼각 프리즘(20)의 장착 위치는 밀봉 커버(18)로 패키지(10)를 밀봉한 후에 측면 전극(7)을 탐지(probing)하면서 레이저 칩(16)으로부터 레이저 광(21)을 방출시키고 포토 다이오드(12, 13)의 출력을 감시함으로써 결정된다.
제1 실시예에 따른 광학 픽업 장치에 있어서, 레이저 칩(16)으로부터 방출된 레이저 광(21)은 광학 프리즘(15)의 반사면에 의해 반사된 다음, 삼각 프리즘(20)의 경사면의 내측에 의해 반사되고, 그후 배선 기판(1)의 대물 렌즈(4)의 하부 부분에 형성된 (도17에 도시된 바와 같이) 기립 미러(35)에 의해 반사된 다음, 대물 렌즈(4)를 통해 예를 들어 콤팩트 디스크(CD)와 같은 광학 디스크의 평면 상으로 조사된다. 광학 디스크의 평면에 의해 반사된 레이저 광(21)은 반대 방향으로 통과해서 삼각 프리즘(20)의 경사면의 내측에 의해 반사되고, 광학 프리즘(14)을 통과해서 포토 다이오드(12, 13) 내에 입사된다. 그 결과, 광 신호가 검출되어 광학 디스크를 재생시킨다.
상술한 바와 같이, 제1 실시예에 의하면, 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 갖는 배선 기판(1) 상에 이들 배선 패턴에 접속되도록 레이저 광 검출/방출 패키지(3), 2축 장치(5) 및 외부 접속용 커넥터(6)가 견고하게 장착되기 때문에, 본 장치는 상술한 종래의 광학 픽업 장치에서 사용되는 있는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며, 보다 용이하고 보다 저렴한 제조 공정을 통해 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
제1 실시예는 다음과 같은 부가적인 장점을 갖는다.
예컨대, 은 페이스트를 사용해서 레이저 커플러(11)를 배선 기판(1) 상으로 직접 장착할 수 있다. 그러나, 이 경우에, 레이저 커플러(11)는 고온 다습 환경 하에서도 신뢰성을 확보하기 위해 레이저 커플러(11)를 덮도록 커버를 배선 기판(1) 상에 접착함으로써 밀봉되어야 한다. 또한, 커버의 상부 내면 상에 반사 미러, 비점수차(astigmatism) 보정판 등을 부착할 필요가 있다. 그러나, 레이저 커플러(11)를 열 및 습도로부터 신뢰성 있게 보호하기 위해 커버를 견고하게 접착하면, 사용된 접착제와 배선 기판(1)간의 선형 열팽창 계수의 차로 인해 응력이 발생되며, 이 응력은 레이저 커플러(11)의 커버의 상부 내면에 부착된 반사 미러 및 비점수차 보정판의 특성을 열화시킨다. 그러나, 제1 실시예에서는 레이저 커플러(11)가 레이저 광 검출/방출 패키지(3)의 패키지(10)에 장착되고 밀봉 커버(18)에 의해 밀봉되며, 반사 미러와 동등한 삼각 프리즘(20)이 밀봉 커버(18) 상에 장착되기 때문에 패키지(10)의 밀봉에 의해 야기되는 응력으로 인한 역효과가 최소화될 수 있고, 이는 레이저 광 검출/방출 패키지(3)의 신뢰성 및 광학 픽업 장치의 신뢰성을 증대시킨다. 특히, 세라믹 패키지가 패키지(10)로서 사용되고 밀봉 커버(18)가 유리로 제조되는 경우에는 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
도4a 및 도4는 본 발명의 제2 실시예로서의 다른 광학 픽업 장치를 도시하고 있다. 도4a는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시키기 전의 장치의 형태를 도시하고 있고, 도4b는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시킨 후의 장치의 형태를 도시하고 있다.
도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의한 광학 픽업 장치에 있어서는, 제1 실시예와 유사한 배선 기판(1)이 전기 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 구비하고, 대물 렌즈(4)를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 2축 장치(5)와 외부 접속용 커넥터(6)가 배선 기판(1) 상에 견고하게 지지된다. 제1 실시예와 동일한 방식으로, 2축 장치(5)의 접속 단자(5a)가 배선 패턴(2b)의 한 단부에 전기적으로 접속되고, 배선 패턴의 다른 단부는 외부 서보 회로 또는 RF 신호 처리기 등에 접속되어 있는 외부 접속용 커넥터(6)의 단자에 접속된다. 배선 기판(1)은 또한 보조 배선 기판을 수용하는 리세스(22)를 갖는다. 이에 따라, 광 검출 및 방출용 보조 배선 기판(23)이 배선 기판(1)에 대해 수직으로 리세스(22) 내에 삽입되어 그 내부에 보유된다.
도5는 보조 배선 기판(23)의 구조를 도시하고 있다. 도5에 도시된 바와 같이 보조 배선 기판(23)은 다층 구조이다. 이 다층 구조는 구리 라미네이트화 다층 구조, 철 기초 재료 또는 세라믹 위에 유리 에폭시 수지를 제공함으로서 형성될 수 있다. 보조 배선 기판(23)은 적절한 기계적 강도를 가지며, 전기 접속용 배선 패턴(24)을 갖는다. 보조 배선 기판(23)은 배선 기판(1)과 교차하는 측면 모서리에 인가되는 접착제(25)에 의해 배선 기판(1)에 접착된다. 보조 배선 기판(23)의 배선 패턴(24)은 땜납(26)에 의해 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)의 한 단부에 접속된다.
보조 배선 기판(23)의 한 표면 상에는 은 페이스트에 의해 고정된 레이저 커플러(11)가 장착된다. 이 경우에, 레이저 커플러(11)의 내의 레이저 칩(16)으로부터의 광축은 배선 기판(1)에 대해 수직을 이룬다. 포토 다이오드 IC(14)의 주연부를 따라 인가된 (도시하지 않은) 접착 패드가 와이어(27)에 의해 배선 패턴(24)의 한 단부에 접착된다. 레이저 커플러(11)는 직사각형의 박스형 밀봉 커버(28)에 의해 밀봉된다. 밀봉 커버(28)는 (도시하지 않은) 접착제에 의해 보조 배선 기판(23) 상에 접착된다. 밀봉 커버(28)는 전체가 투명 성형 수지와 같은 투명 재료로 형성되거나 또는 밀봉 커버(28)의 광 경로 내에 투명 재료로 된 창을 갖는다.
레이저 커플러(11)는 도6에 도시된 바와 같이 레이저 칩(16)으로부터 방출되고 광학 프리즘(15)에 의해 반사된 레이저 광(21)이 배선 기판(1)의 대물 렌즈(4)의 하부 부분에 형성된 기립 미러(29)에 도달하기 전까지는 배선 기판(1)에 의해 구축되지(kicking) 않는 높이에 장착된다.
보조 배선 기판(23)은 한 장씩 제조될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 이들 보조 배선 기판은 여러 장으로 이루어진 하나의 블록 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 몇 장의 보조 배선 기판(23)을 포함하는 크기의 집합적인 배선 기판을 준비하고, 이 집합적인 기판 상에 레이저 커플러(11)를 장착(다이 접착)하고, 와이어(27)로 접착하며, 밀봉 커버(28)로 밀봉하는 일련의 공정들을 수행한다. 그후, 집합적인 보조 배선 기판이 절단해서 개개의 보조 배선 기판(23)으로 분리한다.
상술한 바와 같이, 제2 실시예에 의하면, 2축 장치(5) 및 외부 접속용 커넥터(6)가 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 갖는 배선 기판(1) 상에 견고하게 장착되고, 보조 배선 기판(23)이 배선 기판(1)에 형성된 리세스(22) 내에 장착됨으로써, 보조 배선 기판(23) 상에 장착된 레이저 커플러(11)가 배선 패턴(24)을 통해 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)에 접속되도록 되어 있기 때문에, 본 장치는 상술한 종래의 광학 픽업 장치에서 사용되는 있는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며, 제1 실시예와 마찬가지로 보다 용이하고 보다 저렴한 제조 공정을 통해 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
또한, 레이저 커플러(11)를 밀봉하는 밀봉 커버(28)가 간단한 형상으로 형성될 수 있기 때문에, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉에 의해 야기되는 응력으로 인한 역효과가 최소화될 수 있으며, 그 결과 레이저 커플러(11)의 신뢰성과 광학 픽업 장치의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 또한, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉 공정이 매우 용이하다.
도7a 및 도7b는 본 발명의 제3 실시예로서의 다른 광학 픽업 장치를 도시하고 있다. 도7a는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시키기 전의 장치의 형태를 도시하고 있고, 도7b는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시킨 후의 장치의 형태를 도시하고 있다.
도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 의한 광학 픽업 장치에 있어서는, 제1 실시예와 유사한 배선 기판(1)이 전기 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 구비하고, 대물 렌즈(4)를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 2축 장치(5)와 외부 접속용 커넥터(6)가 배선 기판(1) 상에 견고하게 지지된다. 제1 실시예와 동일한 방식으로, 2축 장치(5)의 접속 단자(5a)가 배선 패턴(2b)의 한 단부에 전기적으로 접속되고, 배선 패턴의 다른 단부가 외부 서보 회로 또는 RF 신호 처리기 등에 접속된 외부 접속용 커넥터(6)의 단자에 접속된다. 배선 기판(1)은 또한 그 일부를 배선 기판(1)에 대해 수직 상방으로 절곡해서 형성한 절곡부(1a)를 구비하며, 절곡부(1a)의 한 표면에는 제2 실시예와 유사한 보조 배선 기판(23)이 접착된다.
도8a에 도시된 바와 같이, 배선 기판(1)의 절곡부(1a)에 부착된 보조 배선 기판(23) 상의 배선 패턴(24)과 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)과의 전기적 접속은 가요성 배선(30)을 사용함으로써 이루어진다. 즉, 가요성 배선(30)의 한 단부가 보조 배선 기판(23) 상의 배선 패턴(24)에 납땜되고, 가요성 배선(30)의 다른 단부에 있는 가요성 전극부(31)가 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)에 납땜된다.
레이저 커플러(11)의 보조 배선 기판(23) 상에서의 위치 및 배향은 제2 실시예와 동일하다. 또한, 직사각형의 박스형 밀봉 커버(28)에 의한 레이저 커플러(11)의 밀봉은 제2 실시예와 동일하다. 여기서, 레이저 커플러(11)의 보조 배선 기판(23) 상에서의 배치 높이도 제2 실시예와 동일한 방식으로 레이저 커플러(21)가 배선 기판(1)에 의해 구축되는 것을 방지하도록 선택된다.
상술한 바와 같이, 제3 실시예에 따르면, 2축 장치(5) 및 외부 접속용 커넥터(6)가 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 갖는 배선 기판(1) 상에 견고하게 장착되고 보조 배선 기판(23)은 배선 기판(1) 상에 형성된 절곡부(1a)에 고정됨으로써, 보조 배선 기판(23) 상에 장착된 레이저 커플러(11)가 가요성 배선(30)을 통해 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)에 접속되도록 되어 있기 때문에, 본 장치는 상술한 종래의 광학 픽업 장치에서 사용되는 있는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며, 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 보다 용이하고 보다 저렴한 제조 공정으로 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
더욱이, 여기서도 레이저 커플러(11)를 밀봉하는 밀봉 커버(28)가 간단한 형상으로 형성될 수 있기 때문에, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉에 의해 야기되는 응력으로 인한 역효과가 최소화될 수 있으며, 그 결과 레이저 커플러(11)의 신뢰성과 광학 픽업 장치의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 또한, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉 공정이 매우 용이하다.
도9a 및 도9b는 다른 광학 픽업 장치를 도시하고 있다. 도9a는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시키기 전의 장치의 형태를 도시하고 있고, 도9b는 2축 장치를 배선 기판 상에 고정시킨 후의 장치의 형태를 도시하고 있다.
도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 의한 광학 픽업 장치에 있어서는, 제1 실시예와 유사한 배선 기판(1)이 전기 접속용 배선 패턴(2a, 2b)을 구비하고, 대물 렌즈(4)를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 2축 장치(5)와 외부 접속용 커넥터(6)가 배선 기판(1) 상에 견고하게 지지된다. 제1 실시예와 동일한 방식으로, 2축 장치(5)의 접속 단자(5a)가 배선 패턴(2b)의 한 단부에 전기적으로 접속되고, 배선 패턴의 다른 단부가 외부 서보 회로 또는 RF 신호 처리기 등에 접속되어 있는 외부 접속용 커넥터(6)의 단자에 접속된다. 제2 실시예와 동일한 방식으로, 배선 기판(1)은 또한 보조 배선 기판을 수용하는 리세스(22)를 갖는다. 이에 따라, 광 검출 및 방출용 보조 배선 기판(23)이 배선 기판(1)에 대해 수직으로 리세스(22) 내에 삽입되어 그 내부에 보유된다.
도10은 보조 배선 기판(23)의 구조를 도시하고 있다. 도10에 도시된 바와 같이, 보조 배선 기판(23)은 제2 실시예와 유사한 배선 패턴(24)을 갖는다. 제2 실시예와 동일한 방식으로, 보조 배선 기판(23)이 배선 기판(1)에 접착되고, 보조 배선 기판(23) 상의 배선 패턴(24)이 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)에 납땜된다.
보조 배선 기판(23)의 한 표면 상에는 은 페이스트에 의해 고정된 레이저 커플러(11)가 장착된다. 이 경우, 삼각 프리즘이 광학 프리즘(15)으로서 사용된다. 포토 다이오드(12, 13)가 포토 다이오드 IC(14) 상의 광학 프리즘(15), 즉 삼각 프리즘의 양 측면에 대칭적으로 형성된다. 레이저 커플러(11)의 포토 다이오드 IC(14) 상의 포토 다이오드(12, 13) 및 레이저 칩(16)에 대해 공통인 광축이 배선 기판(1)에 대해 수직으로 되어 있다. 포토 다이오드 IC(14)의 주연부를 따라 인가된 (도시하지 않은) 접착 패드가 와이어(27)에 의해 배선 패턴(24)의 한 단부에 접착된다. 레이저 커플러(11)는 직사각형의 박스형 밀봉 커버(28)에 의해 밀봉된다. 밀봉 커버(28)는 (도시하지 않은) 접착제에 의해 보조 배선 기판(23) 상에 접착된다. 밀봉 커버(28)는 전체가 투명 성형 수지와 같은 투명 재료로 형성되거나 또는 투명 재료로 된 창을 갖는다. 밀봉 커버(28) 상에는 (도시하지 않은) 접착제에 의해 블록(32)이 접착된다. 블록은 한 쌍의 대향면에 접착된 격자체(33) 및 홀로그램(34)을 지지하고, 밀봉 커버(28)에 보다 근접해서 격자체(33)를 위치시키도록 배치된다.
도11은 격자체(33) 및 홀로그램(34)이 사용되는 경우 레이저 커플러(11)의 레이저 칩(16)으로부터 방출된 레이저 광(21)과 레이저 커플러(11)의 포토 다이오드 IC(14)의 포토 다이오드(12, 13) 내로 입사하는 레이저 광(21)을 도시하고 있다.
여기서도, 레이저 커플러(11)의 보조 배선 기판(23) 상에서의 배치 높이는 제2 실시예와 마찬가지로 레이저 커플러(21)가 배선 기판(1)에 의해 구축되는 것을 방지하도록 선택된다.
보조 배선 기판(23)은 한 장씩 제조될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 이들 보조 배선 기판은 여러 장으로 이루어진 하나의 블록 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 몇 장의 보조 배선 기판(23)을 포함하는 크기의 집합적인 배선 기판이 준비하고, 이 집합적인 기판 상에 레이저 커플러(11)를 장착(다이 접착)하고, 와이어(27)로 접착하며, 밀봉 커버(28)로 밀봉하는 일련의 단계들을 수행한다. 그후, 집합적인 보조 배선 기판이 절단해서 개개의 보조 배선 기판(23)으로 분리한다. 격자체(33) 및 홀로그램(34)을 지지하는 블록(34)은 집합적인 보조 배선 기판을 절단함으로써 얻어진 각각의 보조 배선 기판(23) 상의 배선 패턴(24)을 탐지하면서 레이저 칩(16)으로부터 방출된 레이저 광(21)에 응답해서 포토 다이오드 IC(14)의 출력을 감시함으로써 위치가 조절되며, 밀봉 커버(28) 상의 소정 위치에서 접착된다.
상술한 바와 같이, 제4 실시예에 의하면, 2축 장치(5) 및 외부 접속용 커넥터(6)가 배선 패턴(2a, 2b)을 갖는 배선 기판(1) 상에 견고하게 장착되고, 보조 배선 기판(23)이 배선 기판(1)에 형성된 리세스(22) 내에 장착됨으로써, 보조 배선 기판(23) 상에 장착된 레이저 커플러(11)가 배선 패턴(24)을 통해 배선 기판(1) 상의 배선 패턴(2a)에 접속되도록 되어 있기 때문에, 본 장치는 상술한 종래의 광학 픽업 장치에서 사용되는 있는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며, 다른 실시예와 마찬가지로 보다 용이하고 보다 저렴한 제조 공정을 통해 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
더욱이, 제4 실시예에 의하면, 밀봉 커버(28)를 밀봉을 위해 접착한 후에 격자체(33) 및 홀로그램(34)을 지지하는 블록(34)이 밀봉 커버(34)에 접착되기 때문에, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉 후에 발생하는 응력으로 인한 역효과가 최소화될 수 있으며, 그 결과 레이저 커플러(11)의 신뢰성과 광학 픽업 장치의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 또한, 밀봉 커버(28)에 의한 밀봉 공정이 매우 용이하다.
본 발명은 그 양호한 실시예와 관련해서 도시되고 설명되고 있지만, 이들 실시예로 한정되지는 않으며, 본 발명의 정신 및 범주 내에서 각종 변경 또는 변형을 행할 수 있다.
예를 들어, 제2 실시예는 레이저 커플러(11) 내의 레이저 칩(16)의 광축을 배선 기판(1)에 대해 수직으로 배향시키는 것으로 설명되고 있지만, 광축의 배향은 이것으로 한정되지 않으며 절절하게 변형될 수 있다. 광학 픽업 장치가 통상적으로 레이저 광(21)의 비점수차를 보정하지 않는 구성으로 된 CD용 광학 픽업 장치로서 사용되면, 레이저 커플러(11)는 도12에 도시된 바와 같이 레이저 칩(16)의 광축이 배선 기판(1)의 법선으로부터 45°의 각도를 이루도록 보조 배선 기판(23) 상에 장착되는 것이 바람직하다.
또한, 제2 실시예를 참조하면, 보조 배선 기판(23) 상의 레이저 커플러(11)를 덮기 위해 밀봉 커버(28)를 제공하고 있지만, 도13에 도시된 바와 같이 보조 배선 기판(23)의 전체를 덮는 더욱 큰 밀봉 커버(28)가 사용되어 배선 기판(1)에 접착됨으로써 보조 배선 기판(23)을 밀봉할 수 있다.
또한, 제2 실시예를 참조하면, 보조 배선 기판(23)의 한 표면 상에 배선 패턴(24)을 형성하고 있지만, 보조 배선 기판의 양 면으로 연장되는 배선 패턴(24)을 형성해서 보조 배선 기판(23)의 양 면에서 배선 기판(1)에 납땜할 수 있다. 이 경우, 배선 기판(1)에 대한 보조 배선 기판(23)의 접착 강도가 증대된다.
제3 실시예를 참조하면, 배선 기판(1)의 일부를 절곡해서 절곡부(1a)를 형성한 후에 이 절곡부(1a)에 레이저 커플러(11)를 부착하고 있지만, 절곡부(1a)는 레이저 커플러(11)를 부분(1a)에 부착한 후에 형성할 수도 있다. 구체적으로는, 도14에 도시된 바와 같이, 절곡 전에 부분(1a) 상으로로 연장되도록 배선 패턴(2a)을 배선 기판(1) 상에 형성하고, 이 부분(1a) 상에 예를 들어 은 페이스트를 사용해서 레이저 커플러(11)를 직접 장착할 수도 있다. 그후, 레이저 커플러(11)의 포토 다이오드 IC(14)의 주연부를 따른 (도시하지 않은) 접착 패드를 와이어(27)에 의해 배선 패턴(2a)의 한 단부에 접착하고, 레이저 커플러(11)를 밀봉하도록 밀봉 커버(28)를 접착한다. 최종적으로, 부분(1a)을 상방으로 절곡해서 절곡부를 형성한다.
본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 수정 및 변형이 제안될 수도 있지만, 본 발명자들은 본 기술 분야에 숙련된 자가 본 발명의 내용에 따라 합리적이고 적절하게 실시할 수 있는 모든 변경 또는 변형을 모두 본 발명이 보호받으려는 범주 내에 드는 것으로 간주한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학 픽업 장치에 의하면, 광 방출부 및 광 신호 검출부를 갖는 광 검출/방출 패키지 또는 광 발광 검출/기판과 대물 렌즈를 구동시키는 2축 구동부 모두가 이들을 배선 패턴에 전기적으로 접속시키는 접속용 배선 패턴을 갖는 배선 기판 상에 지지되기 때문에, 광학 픽업 장치는 접속용 기판 재료를 필요로 하지 않으며 단순화되고 저렴한 제조 공정으로 소형화 및 박형화가 이루어질 수 있다.
Claims (19)
- 전기 접속용 배선 패턴을 갖는 배선 기판과, 상기 배선 패턴에 전기적으로 접속되고 광 방출부 및 광 신호 검출부를 갖는 상기 배선 기판 상의 광 검출/방출 장치와, 배선 기판 상에 고정된 구동 가능한 대물 렌즈와, 상기 배선 패턴에 전기 작동식으로 접속되고 대물 렌즈를 구동하도록 이루어진 상기 배선 기판 상의 2축 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제1항에 있어서, 광 검출/방출 장치는 광 검출/방출 패키지인 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제1항에 있어서, 광 검출/방출 장치는 배선 기판인 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 배선 기판 상에 고정되고 상기 배선 패턴에 전기적으로 접속되는 외부 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 배선 기판은 상기 광 검출/방출 배선 기판이 수납되는 장착 리세스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판은 상기 배선 기판에 대해 사실상 수직으로 배향되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판 상의 상기 광 방출부는 상기 배선 기판의 법선에 대해 대략 45。의 각도로 배향된 광축을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 배선 기판의 소정 부분이 배선 기판의 법선에 대해 상방으로 절곡되고, 이 절곡부에 상기 광 검출/방출 배선 기판이 부착되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 절곡부는 상기 배선 기판에 대해 사실상 수직이 되도록 배향되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판 상의 상기 광 방출부는 상기 배선 기판의 법선에 대해 대략 45。의 각도로 배향된 공통 광축을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제2항에 있어서, 광 검출/방출 패키지는 레이저 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제11항에 있어서, 레이저 커플러는 광 신호를 검출하는 역할을 하는 포토 다이오드부 위에 형성된 광학 프리즘 및 레이저 칩을 구비한 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제12항에 있어서, 광 검출/방출 배선 기판용 배선 기판에 형성된 리세스 상에 장착된 광 검출/방출 배선 기판을 더 포함하고, 이 광 검출/방출 배선 기판 상에 광 검출/방출 패키지가 고정되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- a) 전기 접속용 배선 패턴 및 광 검출/방출 배선 기판 수납용 리세스를 갖는 배선 기판과,b) 배선 기판의 리세스에 장착되는 광 검출/방출 배선 기판과,c) 상기 광 검출/방출 배선 기판 상에 작동식으로 고정되고 상기 배선 패턴에 전기적으로 접속되는 광 검출/방출 패키지와,d) 상기 배선 기판 상에 고정된 구동 가능한 대물 렌즈와,e) 상기 배선 기판 상에 작동식으로 고정되고 상기 대물 렌즈에 결합되어 이를 구동시키는 2축 구동 장치와,f) 광 검출/방출 배선 기판용 배선 기판에 형성된 리세스 내에 장착된 광 검출/방출 배선 기판을 포함하고, 이 광 검출/방출 배선 기판 상에 광 검출/방출 패키지가 고정되며, 광 검출/방출 패키지는 레이저 커플러를 포함하고, 레이저 커플러는 광 신호를 검출하는 역할을 하는 포토 다이오드 위에 형성된 광학 프리즘 및 레이저 칩을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판은 상기 배선 기판에 대해 사실상 수직이 되도록 배향되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판 상의 상기 광 방출부는 상기 배선 기판의 법선에 대해 대략 45°의 각도로 배향된 공통 광축을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- a) 전기 접속용 배선 패턴 및 광 검출/방출 배선 기판 수납용 리세스를 갖는 배선 기판과,b) 배선 기판의 리세스에 장착되는 광 검출/방출 배선 기판과,c) 상기 광 검출/방출 배선 기판 상에 작동식으로 고정되고 상기 배선 패턴에 전기적으로 접속되는 광 검출/방출 패키지와,d) 상기 배선 기판 상에 고정된 구동 가능한 대물 렌즈와,e) 상기 배선 기판 상에 작동식으로 고정되고 상기 대물 렌즈에 결합되어 이를 구동시키는 2축 구동 장치를 포함하고, 광 검출/방출 패키지는 레이저 커플러를 포함하고, 레이저 커플러는 광 신호를 검출하는 역할을 하는 포토 다이오드부 위에 형성된 광학 프리즘 및 레이저 칩을 구비하고, 상기 배선 기판의 소정 부분이 배선 기판의 법선에 대해 상방으로 절곡되고, 이 절곡부에 상기 광 검출/방출 배선 기판이 부착되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판은 상기 배선 기판에 대해 사실상 수직이 되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 광 검출/방출 배선 기판 상의 상기 광 방출부는 상기 배선 기판의 법선에 대해 대략 45°의 각도로 배향된 광축을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 픽업 장치.
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